CN114123687B - 旋转电机的定子排线方法 - Google Patents

Abstract

旋转电机的定子排线方法，包含以下步骤：从定子的外径侧朝向内径侧顺向地卷绕第一定子线圈的m层；从定子的内径侧朝向外径侧反向地卷绕第一定子线圈的m+1层；当第一定子线圈的n层与中心线的最小距离小于阈值距离时，继续卷绕第一定子线圈的n+1层；顺向地卷绕第二定子线圈的m层；反向地卷绕第二定子线圈的m+1层；卷绕第二定子线圈的n层，其匝数为第一定子线圈的n层的匝数减二；依序卷绕第二定子线圈的n+1层至最终层；以及依序卷绕第一定子线圈的n+2层至最终层以填充第一排线区域及/或第二排线区域。

Description

旋转电机的定子排线方法

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的定子排线方法，且特别涉及一种提升占槽率的旋转电机的定子排线方法。

背景技术

传统上，电动机与发电机等旋转电机的定子(stator)通常每齿都会卷绕相同匝数的排线来进行绕线，且相邻两齿间的排线会以相同节距从定子的中心轴线放射延伸为对称轴线。换言之，于传统旋转电机，每齿的线圈排列形状与匝数皆相同。然而，由于传统旋转电机是以相同的绕线来进行排列，两齿间可使用的绕线空间会因为小于两匝线圈就无法进行绕线，导致这种排线无法充分地利用绕线的空间，从而难以有效地提升旋转电机的转矩性能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种旋转电机的定子的排线方法，定子具有多个第一定子齿与多个第二定子齿，多个第一定子齿的一者在多个第二定子齿的两相邻者之间，多个第一定子齿的该者与相邻的多个第二定子齿的一者之间形成一个槽，该槽被由定子的定子轴心径向延伸的中心线所平分而形成邻接多个第一定子齿的该者的第一排线区域与邻接多个第二定子齿的该者的第二排线区域，所述排线方法包括：从定子的外径侧朝向定子的内径侧于第一排线区域内顺向地卷绕第一定子线圈的m层；重叠于第一定子线圈的m层而从定子的内径侧朝向定子的外径侧反向地卷绕第一定子线圈的m+1层；当第一定子线圈的n层与中心线的最小距离小于阈值距离时，则以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈的n+1层；从定子的外径侧朝向定子的内径侧于第二排线区域内顺向地卷绕第二定子线圈的m层；重叠于第二定子线圈的m层而从定子的内径侧朝向定子的外径侧反向地卷绕第二定子线圈的m+1层；卷绕第二定子线圈的n层，其中第二定子线圈的n层的匝数为第一定子线圈的n层的匝数减二；依序卷绕第二定子线圈的n+1层至第二定子线圈的最终层以填充槽的第二排线区域及/或第一排线区域，其中第二定子线圈的最终层中靠近定子的外径侧的匝为最接近于第二排线区域内距离中心线最靠近的端部位置；以及自槽内依序卷绕第一定子线圈的n+2层至第一定子线圈的最终层以填充第一排线区域及/或第二排线区域。

在一些实施例中，其中m为奇数，其中m≤n。

在一些实施例中，上述阈值距离为第一定子线圈的线径的0.6倍。

在一些实施例中，若n为奇数，则第一定子线圈的n+1层的匝数为第一定子线圈的n层的匝数减一。

在一些实施例中，若n为偶数，则第一定子线圈的n+1层的匝数与第一定子线圈的n层的匝数相同。

在一些实施例中，其中第二定子线圈的n层之后的层为奇数层者，其匝数为其前一层的匝数减一，其中上述的第二定子线圈的n层之后的层不包含最终层。

在一些实施例中，其中第二定子线圈的n层之后的层为偶数层者，其匝数为其前一层的匝数减二，其中上述的第二定子线圈的n层之后的层不包含最终层。

在一些实施例中，若第二定子线圈的最终层为顺向地卷绕，则第二定子线圈的最终层的最终匝结束于最接近中心线且不超过中心线的位置。

在一些实施例中，所述排线方法还包括：若第二定子线圈的最终层为反向地卷绕，则第二定子线圈的最终层的匝数为其前一层的匝数减二。

在一些实施例中，其中卷绕第一定子线圈的n+2层至第一定子线圈的最终层以填充槽的第一排线区域及/或第二排线区域的空间。

在一些实施例中，所述排线方法还包括：在卷绕第一定子线圈的最终层之后，增加第二定子线圈的n+1层至第二定子线圈的最终层的至少一层的匝数来填满第一排线区域与第二排线区域的剩余空间。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

从以下结合说明书附图所做的详细描述，可对本发明的实施方式有更好的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例示出。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。

图1是根据本发明的实施例的旋转电机的定子的剖视示意图。

图2a至图2d是根据本发明的第一实施例的局部的定子的线圈卷绕的流程的示意图。

图3a至图3d是根据本发明的第二实施例的局部的定子的线圈卷绕的流程的示意图。

图4a至图4e是根据本发明的第三实施例的局部的定子的线圈卷绕的流程的示意图。

图5a至图5d是根据本发明的第四实施例的局部的定子的线圈卷绕的流程的示意图。

附图标记说明：

100：旋转电机的定子

10A：第一定子齿

10B：第二定子齿

16：中心线

20：槽

20A：第一排线区域

20B：第二排线区域

30A：第一定子线圈

30B：第二定子线圈

1,2,3,4,5,6,7：箭头

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、公开的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、……等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

图1是根据本发明的实施例的旋转电机的定子100的剖视示意图。定子100具有多个第一定子齿10A与多个第二定子齿10B，多个第一定子齿10A与多个第二定子齿10B彼此交互间隔设置。换言之，一个第一定子齿10A设置在两个邻近的第二定子齿10B之间，且一个第二定子齿10B设置在两个邻近的第一定子齿10A之间。

彼此相邻的一个第一定子齿10A与一个第二定子齿10B之间形成有一个槽20，此槽20的内部空间被沿着定子100的定子轴心径向延伸放射的中心线16所平分而形成邻接于所对应的第一定子齿10A的第一排线区域20A与邻接于所对应的第二定子齿10B的第二排线区域20B。

第一排线区域20A与第二排线区域20B是用于卷绕线圈，具体而言，在第一定子齿10A上卷绕有第一定子线圈(图1未示出)，且第一定子线圈自邻接第一定子齿10A的第一排线区域20A内进行卷绕，且部分的第一定子线圈可能会超出第一排线区域20A；在第二定子齿10B上卷绕有第二定子线圈(图1未示出)，且第二定子线圈自邻接第二定子齿10B的第二排线区域20B内进行卷绕，且部分的第二定子线圈可能会超出第二排线区域20B。

本发明提出一种排线方法，能够充分地利用两相邻的定子齿之间的槽的内部空间来进行绕线，从而有效地提升旋转电机的转矩性能。应注意的是，虽然在图1中示出包含8个定子齿(4个第一定子齿10A与4个第二定子齿10B)的定子100，但本发明不限于此，只要是包含偶数个定子齿的定子的旋转电机皆适用于本发明所述的排线方法。

本发明的排线方法包含以下步骤：

步骤(S1)：于槽20的第一排线区域20A内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第一定子线圈的m层；接着，同样于第一排线区域20A内，重叠于第一定子线圈的m层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第一定子线圈的m+1层，其中m为奇数。依上述方式持续往复地进行步骤(S1)直到第一定子线圈的当前层与中心线16之间的最小距离小于阈值距离，并且，将此时的第一定子线圈的当前层定义为第一定子线圈的n层，其中m≤n。在本发明的实施例中，上述阈值距离为第一定子线圈的线径的0.6倍，但本发明不限于此，阈值距离可为其他经设置的长度数值。在本发明的实施例中，于步骤(S1)中的第一定子线圈的各层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第一排线区域20A。

步骤(S2)：于槽20内以不垮线为原则继续顺向地或反向地卷绕第一定子线圈的n+1层，且部分的第一定子线圈卷绕可能会超出第一排线区域20A。其中，若于步骤(S1)中，第一定子线圈的n层为顺向地卷绕，则于步骤(S2)即为反向地卷绕第一定子线圈的n+1层；若于步骤(S1)中，第一定子线圈的n层为反向地卷绕，则于步骤(S2)即为顺向地卷绕第一定子线圈的n+1层。在本发明的实施例中，上述的以不垮线为原则的细节为，若n为奇数，则第一定子线圈的n+1层的匝数为第一定子线圈的n层的匝数减一；若n为偶数，则第一定子线圈的n+1层的匝数与第一定子线圈的n层的匝数相同。

步骤(S3)：于槽20的第二排线区域20B内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第二定子线圈的m层；接着，同样于第二排线区域20B内，重叠于第二定子线圈的m层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第二定子线圈的m+1层。依上述方式持续往复地进行步骤(S3)直到卷绕完第二定子线圈的n-1层。在本发明的实施例中，于步骤(S3)中的第二定子线圈的各层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第二排线区域20B。

步骤(S4)：于槽20内，顺向地或反向地卷绕第二定子线圈的n层。其中，第二定子线圈的n层的匝数为第一定子线圈的n层的匝数减二。其中，若于步骤(S3)中，第二定子线圈的n-1层为顺向地卷绕，则于步骤(S4)即为反向地卷绕第二定子线圈的n层；若于步骤(S3)中，第二定子线圈的n-1层为反向地卷绕，则于步骤(S4)即为顺向地卷绕第二定子线圈的n层。

步骤(S5)：于槽20内，继续顺向地或反向地卷绕第二定子线圈的n层之后的层，来填充第二排线区域20B，且部分的第二定子线圈卷绕可能会超出第二排线区域20B，直到第二定子线圈的当前层中靠近定子100的外径侧的匝为最接近于第二排线区域20B内距离中心线16最靠近的端部位置，并且，将此时的第二定子线圈的当前层定义为第二定子线圈的最终层。其中，若于步骤(S4)中，第二定子线圈的n层为顺向地卷绕，则于步骤(S5)即为反向地卷绕第二定子线圈的n+1层且顺向地卷绕第二定子线圈的n+2层，依此类推；若于步骤(S4)中，第二定子线圈的n层为反向地卷绕，则于步骤(S5)即为顺向地卷绕第二定子线圈的n+1层且反向地卷绕第二定子线圈的n+2层，依此类推。在本发明的实施例中，第二定子线圈的n层之后的层(不包含最终层)若为奇数层者，则其匝数为其前一层的匝数减一；第二定子线圈的n层之后的层(不包含最终层)若为偶数层者，则其匝数为其前一层的匝数减二。

步骤(S6)：若第二定子线圈的最终层为顺向地卷绕，则第二定子线圈的最终层的最终匝结束于最接近中心线16且不超过中心线16的位置；若第二定子线圈的最终层为反向地卷绕，则第二定子线圈的最终层的匝数为其前一层的匝数减二。

步骤(S7)：于槽20内以不垮线为原则继续顺向地或反向地卷绕第一定子线圈的n+1层之后的层，来填充包含第一排线区域20A及/或第二排线区域20B的槽20。其中，若于步骤(S2)中，第一定子线圈的n+1层为顺向地卷绕，则于步骤(S7)即为反向地卷绕第一定子线圈的n+2层且顺向地卷绕第一定子线圈的n+3层，依此类推；若于步骤(S2)中，第一定子线圈的n+1层为反向地卷绕，则于步骤(S7)即为顺向地卷绕第一定子线圈的n+2层且反向地卷绕第一定子线圈的n+3层，依此类推。在本发明的实施例中，进行步骤(S7)，直到第一定子线圈已填满第一排线区域20A及/或第二排线区域20B的槽20的剩余空间，并且，将此时的第一定子线圈的当前层定义为第一定子线圈的最终层。

此外，本发明的排线方法还可于步骤(S7)之后选择性地进行步骤(S8)：在卷绕完第一定子线圈的最终层之后，若第一排线区域20A与第二排线区域20B仍有足够的剩余空间，增加第二定子线圈的n+1层至第二定子线圈的最终层的至少一层的匝数来填满第一排线区域20A与第二排线区域20B的剩余空间。

以下，利用图2a至图2d来说明本发明的排线方法。图2a至图2d是根据本发明的第一实施例的局部的定子100的线圈卷绕的流程的示意图。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S1)，如图2a所示，于槽20的第一排线区域20A内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第一定子线圈30A的第1层；且接着，同样于第一排线区域20A内，重叠于第一定子线圈30A的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第一定子线圈30A的第2层，依上述方式持续往复地卷绕第一定子线圈30A，直到第一定子线圈30A的第3层与中心线16之间的最小距离小于阈值距离(第一定子线圈30A的线径的0.6倍)。并且，将此时的第一定子线圈30A的第3层定义为第一定子线圈30A的n层，即n＝3。其中，如图2a所示，以箭头1、2、3的顺序卷绕第一定子线圈30A的第1层至第3层。其中，如图2a所示，于步骤(S1)中的第一定子线圈30A的第1层至第3层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第一排线区域20A，据此，第一定子线圈30A的第1层与第2层的匝数为13匝，第一定子线圈30A的第3层的匝数为14匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S2)，如图2a所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第4层(n+1层)。其中，如图2a所示，以箭头4的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第4层，且部分的第一定子线圈30A卷绕会超出第一排线区域20A。其中，因n＝3为奇数，故第一定子线圈30A的第4层(n+1层)的匝数为第一定子线圈30A的第3层(n层)的匝数(即，14匝)减一，据此，第一定子线圈30A的第4层的匝数为13匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S3)，如图2b所示，于槽20的第二排线区域20B内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第二定子线圈30B的第1层；接着，同样于第二排线区域20B内，重叠于第二定子线圈30B的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第二定子线圈30B的第2层。依上述方式持续往复地进行步骤(S3)直到卷绕完第二定子线圈的第2层(n-1层)。其中，如图2b所示，以箭头1、2的顺序卷绕第二定子线圈30B的第1层至第2层。其中，如图2b所示，于步骤(S3)中的第二定子线圈30B的第1层至第2层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第二排线区域20B，据此，第二定子线圈30B的第1层与第2层的匝数为13匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S4)，如图2b所示，于槽20内，继续卷绕第二定子线圈30B的第3层(n层)。其中，如图2b所示，以箭头3的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第3层。其中，第二定子线圈30B的第3层(n层)的匝数为第一定子线圈30A的第3层(n层)的匝数(即，14匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第3层的匝数为12匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S5)，如图2c所示，于槽20内，继续卷绕第二定子线圈30B的第3层(n层)之后的层，来填充第二排线区域20B，且部分的第二定子线圈30B卷绕会超出第二排线区域20B，直到第二定子线圈30B的第7层中靠近定子100的外径侧的匝为最接近于第二排线区域20B内距离中心线16最靠近的端部位置，并且，将此时的第二定子线圈30B的第7层定义为第二定子线圈30B的最终层。其中，如图2c所示，以箭头1、2、3、4的顺序卷绕第二定子线圈30B的第4层至第7层。其中，如图2c所示，第二定子线圈30B的第3层(n层)之后的层(不包含最终层)若为偶数层者(即，第二定子线圈30B的第4层与第6层)，则其匝数为其前一层的匝数减二；第二定子线圈30B的第3层(n层)之后的层(不包含最终层)若为奇数层者(即，第5层)，则其匝数为其前一层的匝数减一。据此，第二定子线圈30B的第4层的匝数为第二定子线圈30B的第3层的匝数(即，12匝)减二，意即，第二定子线圈30B的第4层的匝数为10匝；第二定子线圈30B的第5层的匝数为第二定子线圈30B的第4层的匝数(即，10匝)减一，意即，第二定子线圈30B的第5层的匝数为9匝；第二定子线圈30B的第6层的匝数为第二定子线圈30B的第5层的匝数(即，9匝)减二，意即，第二定子线圈30B的第6层的匝数为7匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S6)，如图2c所示，因第二定子线圈30B的第7层(最终层)为顺向地卷绕，故第二定子线圈30B的第7层(最终层)的最终匝结束于最接近中心线16且不超过中心线16的位置。据此，第二定子线圈30B的第7层(最终层)的匝数为1匝。

在本发明的第一实施例的排线方法中，于步骤(S7)，如图2d所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第4层(n+1层)之后的层，来填充槽20，直到第一定子线圈30A已填满槽20的剩余空间，并且，将此时的第一定子线圈30A的第7层定义为第一定子线圈30A的最终层。其中，如图2d所示，以箭头1、2、3的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第5层至第7层。据此，如图2d所示，第一定子线圈30A的第5层、第6层与第7层的匝数分别为5匝、3匝与2匝。

以下，利用图3a至图3d来说明本发明的排线方法。图3a至图3d是根据本发明的第二实施例的局部的定子100的线圈卷绕的流程的示意图。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S1)，如图3a所示，于槽20的第一排线区域20A内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第一定子线圈30A的第1层；且接着，同样于第一排线区域20A内，重叠于第一定子线圈30A的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第一定子线圈30A的第2层，依上述方式持续往复地卷绕第一定子线圈30A，直到第一定子线圈30A的第4层与中心线16之间的最小距离小于阈值距离(第一定子线圈30A的线径的0.6倍)。并且，将此时的第一定子线圈30A的第4层定义为第一定子线圈30A的n层，即n＝4。其中，如图3a所示，以箭头1、2、3、4的顺序卷绕第一定子线圈30A的第1层至第4层。其中，如图3a所示，于步骤(S1)中的第一定子线圈30A的第1层至第4层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第一排线区域20A，据此，第一定子线圈30A的第1层与第2层的匝数为8匝，第一定子线圈30A的第3层与第4层的匝数为9匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S2)，如图3a所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第5层(n+1层)。其中，如图3a所示，以箭头5的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第5层，且部分的第一定子线圈30A卷绕会超出第一排线区域20A。其中，因n＝4为偶数，故第一定子线圈30A的第5层(n+1层)的匝数为第一定子线圈30A的第4层(n层)的匝数(即，9匝)相同，据此，第一定子线圈30A的第5层的匝数为9匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S3)，如图3b所示，于槽20的第二排线区域20B内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第二定子线圈30B的第1层；接着，同样于第二排线区域20B内，重叠于第二定子线圈30B的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第二定子线圈30B的第2层。依上述方式持续往复地进行步骤(S3)直到卷绕完第二定子线圈的第3层(n-1层)。其中，如图3b所示，以箭头1、2、3的顺序卷绕第二定子线圈30B的第1层至第3层。其中，如图3b所示，于步骤(S3)中的第二定子线圈30B的第1层至第3层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第二排线区域20B，据此，第二定子线圈30B的第1层与第2层的匝数为8匝，第二定子线圈30B的第3层的匝数为9匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S4)，如图3b所示，于槽20内，继续卷绕第二定子线圈30B的第4层(n层)。其中，如图3b所示，以箭头4的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第4层。其中，第二定子线圈30B的第4层(n层)的匝数为第一定子线圈30A的第4层(n层)的匝数(即，9匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第4层的匝数为7匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S5)，如图3c所示，于槽20内继续卷绕第二定子线圈30B的第4层(n层)之后的层，来填充第二排线区域20B，直到第二定子线圈30B的第7层中靠近定子100的外径侧的匝为最接近于第二排线区域20B内距离中心线16最靠近的端部位置，并且，将此时的第二定子线圈30B的第7层定义为第二定子线圈30B的最终层。其中，如图3c所示，以箭头1、2、3的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第5层至第7层。其中，如图3c所示，第二定子线圈30B的第4层(n层)之后的层(不包含最终层)若为奇数层者(即，第5层)，则其匝数为其前一层的匝数减一；第二定子线圈30B的第4层(n层)之后的层(不包含最终层)若为偶数层者(即，第二定子线圈30B的第6层)，则其匝数为其前一层的匝数减二。据此，第二定子线圈30B的第5层的匝数为第二定子线圈30B的第4层的匝数(即，7匝)减一，意即，第二定子线圈30B的第5层的匝数为6匝；第二定子线圈30B的第6层的匝数为第二定子线圈30B的第5层的匝数(即，6匝)减二，意即，第二定子线圈30B的第6层的匝数为4匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S6)，如图3c所示，因第二定子线圈30B的第7层(最终层)为顺向地卷绕，故第二定子线圈30B的第7层(最终层)的最终匝结束于最接近中心线16且不超过中心线16的位置。据此，第二定子线圈30B的第7层(最终层)的匝数为2匝。

在本发明的第二实施例的排线方法中，于步骤(S7)，如图3d所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第5层(n+1层)之后的层，来填充槽20，直到第一定子线圈30A已填满槽20的剩余空间，并且，将此时的第一定子线圈30A的第7层定义为第一定子线圈30A的最终层。其中，如图3d所示，以箭头1、2的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第6层至第7层。据此，如图3d所示，第一定子线圈30A的第6层与第7层的匝数分别为8匝与3匝。

以下，利用图4a至图4e来说明本发明的排线方法。图4a至图4e是根据本发明的第三实施例的局部的定子100的线圈卷绕的流程的示意图。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S1)，如图4a所示，于槽20的第一排线区域20A内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第一定子线圈30A的第1层；且接着，同样于第一排线区域20A内，重叠于第一定子线圈30A的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第一定子线圈30A的第2层，依上述方式持续往复地卷绕第一定子线圈30A，直到第一定子线圈30A的第5层与中心线16之间的最小距离小于阈值距离(第一定子线圈30A的线径的0.6倍)。并且，将此时的第一定子线圈30A的第5层定义为第一定子线圈30A的n层，即n＝5。其中，如图4a所示，以箭头1、2、3、4、5的顺序卷绕第一定子线圈30A的第1层至第5层。其中，如图4a所示，于步骤(S1)中的第一定子线圈30A的第1层至第5层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第一排线区域20A，据此，第一定子线圈30A的第1层与第2层的匝数为8匝，第一定子线圈30A的第3层、第4层与第5层的匝数为9匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S2)，如图4a所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第6层(n+1层)，且部分的第一定子线圈30A卷绕会超出第一排线区域20A。其中，如图4a所示，以箭头6的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第6层。其中，因n＝5为奇数，故第一定子线圈30A的第6层(n+1层)的匝数为第一定子线圈30A的第5层(n层)的匝数(即，9匝)减一，据此，第一定子线圈30A的第6层的匝数为8匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S3)，如图4b所示，于槽20的第二排线区域20B内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第二定子线圈30B的第1层；接着，同样于第二排线区域20B内，重叠于第二定子线圈30B的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第二定子线圈30B的第2层。依上述方式持续往复地进行步骤(S3)直到卷绕完第二定子线圈的第4层(n-1层)。其中，如图4b所示，以箭头1、2、3、4的顺序卷绕第二定子线圈30B的第1层至第4层。其中，如图4b所示，于步骤(S3)中的第二定子线圈30B的第1层至第4层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第二排线区域20B，据此，第二定子线圈30B的第1层与第2层的匝数为8匝，第二定子线圈30B的第3层与第4层的匝数为9匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S4)，如图4b所示，于槽20内，继续卷绕第二定子线圈30B的第5层(n层)。其中，如图4b所示，以箭头5的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第5层。其中，第二定子线圈30B的第5层(n层)的匝数为第一定子线圈30A的第5层(n层)的匝数(即，9匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第5层的匝数为7匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S5)，如图4c所示，于槽20内，继续卷绕第二定子线圈30B的第5层(n层)之后的层，来填充第二排线区域20B，且部分的第二定子线圈30B卷绕会超出第二排线区域20B，直到第二定子线圈30B的第8层中靠近定子100的外径侧的匝为最接近于第二排线区域20B内距离中心线16最靠近的端部位置，并且，将此时的第二定子线圈30B的第8层定义为第二定子线圈30B的最终层。其中，如图4c所示，以箭头1、2、3的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第6层至第8层。其中，如图4c所示，第二定子线圈30B的第5层(n层)之后的层(不包含最终层)若为偶数层者(即，第二定子线圈30B的第6层)，则其匝数为其前一层的匝数减二；第二定子线圈30B的第5层(n层)之后的层(不包含最终层)若为奇数层者(即，第7层)，则其匝数为其前一层的匝数减一。据此，第二定子线圈30B的第6层的匝数为第二定子线圈30B的第5层的匝数(即，7匝)减二，意即，第二定子线圈30B的第6层的匝数为5匝；第二定子线圈30B的第7层的匝数为第二定子线圈30B的第6层的匝数(即，5匝)减一，意即，第二定子线圈30B的第7层的匝数为4匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S6)，如图4c所示，因第二定子线圈30B的第8层(最终层)为反向地卷绕，因此第二定子线圈的第8层(最终层)的匝数为其前一层(即，第二定子线圈的第7层)的匝数(即，4匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第8层的匝数为2匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S7)，如图4d所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第6层(n+1层)之后的层，来填充第一排线区域20A，直到第一定子线圈30A已填满第一排线区域20A的剩余空间，并且，将此时的第一定子线圈30A的第8层定义为第一定子线圈30A的最终层。其中，如图4d所示，以箭头1的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第7层。据此，如图4d所示，第一定子线圈30A的第7层的匝数为1匝。

在本发明的第三实施例的排线方法中，于步骤(S8)，如图4e所示，在卷绕完第一定子线圈30A的第8层(最终层)之后，若第一排线区域20A与第二排线区域20B仍有足够的剩余空间(须满足线匝直径)，增加第二定子线圈30B的第6层(n+1层)至第二定子线圈的第8层(最终层)的至少一层的匝数来再排入线匝以填满第一排线区域20A与第二排线区域20B的剩余空间。据此，如图4e所示，将第二定子线圈30B的第6层、第7层与第8层的匝数各增加一匝(如图4e所示的深色线匝)来填满第一排线区域20A与第二排线区域20B的剩余空间。换言之，将第二定子线圈30B的第6层、第7层与第8层的匝数分别为6匝、5匝与3匝。

以下，利用图5a至图5d来说明本发明的排线方法。图5a至图5d是根据本发明的第四实施例的局部的定子100的线圈卷绕的流程的示意图。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S1)，如图5a所示，于槽20的第一排线区域20A内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第一定子线圈30A的第1层；且接着，同样于第一排线区域20A内，重叠于第一定子线圈30A的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第一定子线圈30A的第2层，依上述方式持续往复地卷绕第一定子线圈30A，直到第一定子线圈30A的第6层与中心线16之间的最小距离小于阈值距离(第一定子线圈30A的线径的0.6倍)。并且，将此时的第一定子线圈30A的第6层定义为第一定子线圈30A的n层，即n＝6。其中，如图5a所示，以箭头1、2、3、4、5、6的顺序卷绕第一定子线圈30A的第1层至第6层。其中，如图5a所示，于步骤(S1)中的第一定子线圈30A的第1层至第6层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第一排线区域20A，据此，第一定子线圈30A的第1层与第2层的匝数为5匝，第一定子线圈30A的第3层与第4层的匝数为6匝，第一定子线圈30A的第5层与第6层的匝数为7匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S2)，如图5a所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第7层(n+1层)。其中，如图5a所示，以箭头7的顺序卷绕第一定子线圈30A的第7层，且部分的第一定子线圈30A卷绕会超出第一排线区域20A。其中，因n＝6为偶数，故第一定子线圈30A的第7层(n+1层)的匝数为第一定子线圈30A的第6层(n层)的匝数(即，7匝)相同，据此，第一定子线圈30A的第7层的匝数为7匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S3)，如图5b所示，于槽20的第二排线区域20B内，从定子100的外径侧朝向定子100的内径侧顺向地卷绕第二定子线圈30B的第1层；接着，同样于第二排线区域20B内，重叠于第二定子线圈30B的第1层而从定子100的内径侧朝向定子100的外径侧反向地卷绕第二定子线圈30B的第2层。依上述方式持续往复地进行步骤(S3)直到卷绕完第二定子线圈的第5层(n-1层)。其中，如图5b所示，以箭头1、2、3、4、5的顺序卷绕第二定子线圈30B的第1层至第5层。其中，如图5b所示，于步骤(S3)中的第二定子线圈30B的第1层至第5层的匝数的卷绕原则为进行最大空间排线来填充第二排线区域20B，据此，第二定子线圈30B的第1层与第2层的匝数为5匝，第二定子线圈30B的第3层与第4层的匝数为6匝，第二定子线圈30B的第5层的匝数为7匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S4)，如图5b所示，于槽20内继续卷绕第二定子线圈30B的第6层(n层)。其中，如图5b所示，以箭头6的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第6层。其中，第二定子线圈30B的第6层(n层)的匝数为第一定子线圈30A的第6层(n层)的匝数(即，7匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第6层的匝数为5匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S5)，如图5c所示，于槽20内继续卷绕第二定子线圈30B的第6层(n层)之后的层，来填充第二排线区域20B，且部分的第二定子线圈30B卷绕会超出第二排线区域20B，直到第二定子线圈30B的第8层中靠近定子100的外径侧的匝为最接近于第二排线区域20B内距离中心线16最靠近的端部位置，并且，将此时的第二定子线圈30B的第8层定义为第二定子线圈30B的最终层。其中，如图5c所示，以箭头1、2的顺序继续卷绕第二定子线圈30B的第7层至第8层。其中，如图5c所示，第二定子线圈30B的第6层(n层)之后的层(不包含最终层)若为奇数层者(即，第7层)，则其匝数为其前一层的匝数减一。据此，第二定子线圈30B的第7层的匝数为第二定子线圈30B的第6层的匝数(即，5匝)减一，意即，第二定子线圈30B的第7层的匝数为4匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S6)，如图5c所示，因第二定子线圈30B的第8层(最终层)为反向地卷绕，因此第二定子线圈的第8层(最终层)的匝数为其前一层(即，第二定子线圈的第7层)的匝数(即，4匝)减二，据此，第二定子线圈30B的第8层的匝数为2匝。

在本发明的第四实施例的排线方法中，于步骤(S7)，如图5d所示，于槽20内以不垮线为原则继续卷绕第一定子线圈30A的第7层(n+1层)之后的层，来填充槽20，直到第一定子线圈30A已填满槽20的剩余空间，并且，将此时的第一定子线圈30A的第8层定义为第一定子线圈30A的最终层。其中，如图5d所示，以箭头1的顺序继续卷绕第一定子线圈30A的第8层。据此，如图5d所示，第一定子线圈30A的第8层的匝数为1匝。

由于旋转电机的定子的绕线的匝数越高，可以越提升旋转电机的转矩性能，且越大的绕线空间使用率，就代表可以获得较好性能的旋转电机。根据上述实施例，本发明提出一种旋转电机的定子的排线方法，其中，第一排线区域的绕线与第二排线区域的绕线并未以中心线为对称且匝数不一致，从而能够充分的使用了绕线空间，以提升占槽率，同时能够明显提升旋转电机的转矩性能。

以上概述了数个实施例的特征，因此本领域技术人员可以更了解本发明的实施方式。本领域技术人员应了解到，其可轻易地把本发明当作基础来设计或修改其他的工艺与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。本领域技术人员也应可明白，这些等效的建构并未脱离本发明的构思与范围，并且他们可以在不脱离本发明构思与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

Claims (11)

1.一种旋转电机的定子排线方法，该定子具有多个第一定子齿与多个第二定子齿，所述多个第一定子齿的一者在所述多个第二定子齿的两相邻者之间，所述多个第一定子齿的该者与相邻的所述多个第二定子齿的一者之间形成一个槽，该槽被由该定子的一定子轴心径向延伸的一中心线所平分而形成邻接所述多个第一定子齿的该者的一第一排线区域与邻接所述多个第二定子齿的该者的一第二排线区域，所述排线方法包括：

从该定子的一外径侧朝向该定子的一内径侧于该第一排线区域内顺向地卷绕一第一定子线圈的m层；

重叠于该第一定子线圈的该m层而从该定子的该内径侧朝向该定子的该外径侧反向地卷绕该第一定子线圈的m+1层；

当该第一定子线圈的n层与该中心线的一最小距离小于一阈值距离时，则以线不松垮为原则继续卷绕该第一定子线圈的n+1层；

从该定子的该外径侧朝向该定子的该内径侧于该第二排线区域内顺向地卷绕一第二定子线圈的m层；

重叠于该第二定子线圈的该m层而从该定子的该内径侧朝向该定子的该外径侧反向地卷绕该第二定子线圈的m+1层；

卷绕该第二定子线圈的n层，其中该第二定子线圈的该n层的匝数为该第一定子线圈的该n层的匝数减二；

依序卷绕该第二定子线圈的n+1层至该第二定子线圈的最终层以填充该槽的该第二排线区域及/或该第一排线区域，其中该第二定子线圈的该最终层中靠近该定子的该外径侧的匝为最接近于该第二排线区域内距离该中心线最靠近的端部位置；以及

自该槽内依序卷绕该第一定子线圈的n+2层至该第一定子线圈的最终层以填充该第一排线区域及/或该第二排线区域。

2.如权利要求1所述的排线方法，其中m为奇数，其中m≤n。

3.如权利要求1所述的排线方法，其中该阈值距离为该第一定子线圈的线径的0.6倍。

4.如权利要求1所述的排线方法，其中若n为奇数，则该第一定子线圈的该n+1层的匝数为该第一定子线圈的该n层的匝数减一。

5.如权利要求1所述的排线方法，其中若n为偶数，则该第一定子线圈的该n+1层的匝数与该第一定子线圈的该n层的匝数相同。

6.如权利要求1所述的排线方法，其中该第二定子线圈的该n层之后的层为奇数层者，其匝数为其前一层的匝数减一，其中上述的该第二定子线圈的该n层之后的层不包含该最终层。

7.如权利要求1所述的排线方法，其中该第二定子线圈的该n层之后的层为偶数层者，其匝数为其前一层的匝数减二，其中上述的该第二定子线圈的该n层之后的层不包含该最终层。

8.如权利要求1所述的排线方法，其中若该第二定子线圈的该最终层为顺向地卷绕，则该第二定子线圈的该最终层的最终匝结束于最接近该中心线且不超过该中心线的位置。

9.如权利要求1所述的排线方法，还包含：

若该第二定子线圈的该最终层为反向地卷绕，则该第二定子线圈的该最终层的匝数为其前一层的匝数减二。

10.如权利要求1所述的排线方法，其中

卷绕该第一定子线圈的该n+2层至该第一定子线圈的该最终层以填充该槽的该第一排线区域及/或该第二排线区域的空间。

11.如权利要求10所述的排线方法，还包含：

在卷绕该第一定子线圈的该最终层之后，增加该第二定子线圈的该n+1层至该第二定子线圈的该最终层的至少一层的匝数来填满该第一排线区域与该第二排线区域的剩余空间。

Images